Erinnerung an den Historischen Mansfelder Kupferschieferbergbau.

Links zu den Kapiteln:

*** Allgemeines.

*** Die Geologie der Lagerstätte.
*** Bemerkenswerter Fund aus dem Kupferschieferflöz mit gediegen Silber und Kupfer.
*** Exkurs zur Entwicklung der Gewinnungsmethoden.
*** Allgemeines zum Gebirgsdruck beim Abbau.
*** Gebirgsdruckwirkungen beim Abbaubetrieb des Mansfelder Kupferschieferbergbaues.
*** Bemerkungen zum historischen Dokument "Richtlinien zur Strebarbeit" von 1950..

 

 



Der Bergbau in der Mansfelder Mulde.
Nachdem der Kupfererzbergbau in der Mansfelder Mulde am Ostrand des Harzes nach einer Legende (Gründung durch die Knappen NAPPIAN und NEUCKE )
spätestens seit 1199 bestanden hat,
wurde dort im August 1990 die letzte Schicht verfahren.





Als älteste deutsche Bergmannsdarstellungen des Mittelalters gelten die beiden Konsolfiguren aus der Kapelle am Welfesholz im Mansfelder Seekreis.
Die Kapelle wurde von Rudolf von Habsburg 1289 wiederhergestellt, und zu dieser
Zeit gehören auch die beiden Figuren.
Da man zu Beginn des 19. Jahrhunderts den Bau abriß, gelangten die Skulpturen,
die am Sockel mit Schrift als NAPPIAN und NEUCKE bezeichnet sind,in das
Sitzungszimmer des Bergamtes von Eisleben.
Die beiden kauernden Hauer - die Tradition sieht in ihnen die sagenhaften Begründer des Mansfeldischen Bergbau´s - fassen mit beiden Händen die Keilhauen.
Die übergroßen Köpfe, die die "Gugel" fest umhüllt, der gedrungene Wuchs,
das knapp sitzende Wams verleihen ihnen das spukhafte Gehabe von Zwergen.











 

 



 




Die aus der Mansfelder Mulde geförderten Erze (in Form feinverteilter Schwermetallsulfide )
hatten einen durchschnittlichen Gehalt von 2,8 % Kupfer und und 142 Gramm Silber pro Tonne.

Vor dem 2.Weltkrieg betrug die Jahresproduktion :
--- 25.000 Tonnen Kupfer,
--- 130 Tonnen Silber ,
--- außerdem lieferten die Hütten H2SO4 , Mo, Pb , Zn, V und Schlackensteine.

In der Mansfelder Mulde und im Sangerhäuser Revier wurden bis zur Stillegung
insgesamt ca. 110 Millionen Tonnen Kupferschiefer gefördert und daraus

- 2,6 Millionen Tonnen Kupfer sowie
- 15.000 Tonnen Silber ausgebracht.

Außerdem:
ab 1856 Nickel bis zu 300 t/Jahr
ab 1858 Schwefel als Schwefelsäure bis zu 40.000 t/Jahr
ab 1864 Selen bis zu 25 t/Jahr
ab 1878 Gold bis zu 30 kg/Jahr
ab 1887 Blei bis zu 4.000 t/Jahr
ab 1907 Zink als Oxide und Salze bis zu 5.000 t Zinkinhalt/Jahr
ab 1910 Molybdän bis zu 50 t/Jahr
ab 1928 Platin und Palladium
ab 1929 Rhenium
ab 1941 Vanadium als Oxid bis 100 t/Jahr
ab 1959 Germanium aus den Zwischenprodukten der
Blei-Zink-Staubverarbeitung und
Antimon, Arsen, Cadmium,
Gallium, Kobalt, Jod und Thallium aus verschiedenen Zwischenprodukten

Die bergmännische "Strebarbeit " wurde durch Sprünge erschwert, die das Flöz durchzogen.
Diese sind oft zu Klüften geworden - man sprach von "Kobaltrücken ".
Ihre Ausfüllung bestand vielfach aus Schwerspat, zwischen den verworfenen Flözteilen
traten aber auch nicht selten Erze auf, z.B. solche von Co, Ni, Bi, Cu, Pb.
Als Erzbringer für das Kupferschieferflöz sind die Kobaltrücken nicht aufzufassen.

 

 

 


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Zur Geologie der Lagerstätte.

In der Zechsteinzeit drang von Norden her ein flaches Meer nach Mitteleuropa vor
und erfüllte die neu entstandenen Becken in weitenTeilen Deutschlands, Polens,
des Baltikums, Dänemarks, der Niederlande und auch Englands.

Die in diesem Zechsteinmeer abgelagerten Gesteinsfolgen weisen auf eine
Sedimentation n vier deutlichen Zyklen hin.
Daraus läßt sich schließen, daß die Verbindung zwischen Zechsteinmeer
und Weltmeer wiederholt eingeengt wurde ( Barrentheorie OCHSENIUS 1830-1906).
Den ersten Sedimentationszyklus (Zechstein 1 oder Werra-Serie) leitet ein in
dem vordringenden Meer abgesetztes Konglomerat mit kalkigem Bindemittel ein.
Es greift diskordant über die eingeebneten Sättel des Variszischen Gebirges und
die festländischen Muldenausfüllungen des Oberkarbons und Rotliegenden hinweg.

In einigen Gegenden finden sich statt der untersten Meeresablagerungen noch
festländische, wie z. B. im Mansfeldischen die Dünensande des "Weißliegenden".
Sehr gleichmäßig lagerte sich dann ein bituminöser, etwa 30 cm mächtiger
Schiefermergel ab, der neben Schwefelkies geringe Mengen an sulfidischen Erzen
von Kupfer, Blei und Zink sowie an Silber und selteneren Elementen enthält,
der Kupferschiefer.

In einigen Randgebieten des Meeres, wie in Ostthüringen, und auf gewissen
Schwellengebieten, wie im Oberharz und bei Schmalkalden am Thüringer Wald,
fehlt dieser Kupferschiefer allerdings.

Im Westen, am Rheinischen - Schiefergebirge, und im Osten, in Niederschlesien
- hier abbauwürdig -, entspricht ihm der Kupfermergel.

Der Kupferschiefer entstand als Faulschlammbildung (Sapropel) aus Resten
abgestorbener Tiere und Pflanzen der oberen Gewässerregion in einem schlecht
durchlüfteten Meer das reich an Schwefelwasserstoff war.
Durch den Schwefelwasserstoff wurden die Metallsalze des Meerwassers,
deren Metallgehalt wohl abgetragenen Lagerstätten des Variszischen Gebirges
entstammt, in Form von Sulfiden ausgefällt.
Fische gingen in diesem Wasser massenhaft zugrunde und wurden in die
Kupferschiefer eingebettet. Besonders häufig finden sich:

*** der heringsähnliche Palaeoniscus freieslebeni, dessen Schuppen vererzt sind
*** der schollenähnliche Platysomus gibbonus.
*** zahlreiche Pflanzenreste, so Zweige des Nadelholzes Ullmannia bronni.

Der Kupferschiefer im Mansfelder Revier war nie ein attraktives Objekt für
Mineraliensammler, wohl aber Paläontologen.












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Ein bemerkenswerter Fund aus dem Mansfelder Kupferschieferflöz.
   

Ein Handstück aus dem Kupferschieferflöz der Mansfelder - Mulde
aus Schacht Hohenthal war bei erster Betrachtung eher unscheinbar.
Auffällig war nur die obere Begrenzung mit pockenartigen, weichen
metallischen Auswüchsen.


   

   



   
Weil diese eine Ähnlichkeit mit fossilen Überresten von Baumrinde oder Fischen
aufweist, wurde zur weiteren Untersuchung das Stück von mir aufgesägt.
Zu meiner Überraschung zeigte sich auf den Schnittflächen - statt der von außen
feststellbaren lagerstättencharakteristischen Feinstverteilung der Schwermetallsulfide
im dunklen Schiefer - eine sehr seltene makroskopische Mineralausbildung.
   
  Auf den Schnittflächen ist als auffälligste Mineralbildung eine bis zu 3 mm
starke Schicht von gediegen Kupfer Cu zu sehen.

Parallel zu der Kupferschicht sind einige,
zum Teil offene Spalten mit gediegen Silber Ag ausgefüllt.

Eine fast rechtwinklig von der Kupferschicht verlaufende Querkluft
enthält im unteren Teilabschnitt gediegen Kupfer dem
gediegen Silber bis an die "Pockenschicht" folgt.

Unter der "Pockenschicht" wird eine bis zu etwa 1 mm dicke Schicht
aus gediegen Silber sichtbar die sich weiter über die Flanke des Stückes erstreckt.


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Entwicklung der schweren und gefährlichen

bergmännischen Gewinnungsarbeit im Kupferschieferflöz.
   


Die Gewinnung des nur 40 cm mächtigen Kupferschiefer-Flözes erfolgte
seit Jahrhunderten als Strebbau mit Hand-Versatz.
Die Bergleute schlugen zunächst das Kupferschieferflöz heraus und
erweiterten danach im tauben Nebengestein des Hangenden die
Strebhöhe auf 50 bis 60 cm um sich für die Liegendarbeit die
notwendige Arbeitshöhe zu schaffen.

Der Hauer lag beispielsweise als Rechtshänder auf der linken Körperseite
auf einem Achsel- und Beinbrett das ihn stützte und vor Geröllbröckchen
auf der Sohle schützte.
In dieser Zwangshaltung arbeitete er 8 Stunden um den Kupferschiefer
loszuschlagen und wegzuräumen und danach das taube Gestein hinter
sich als Handversatz aufzustapeln.
Die Mansfelder Bergleute entwickelten bei dieser Arbeit einen
dauergekrümmten Nacken und wurden in der Bevölkerung anerkennend
"Krummhälse" (kein Schimpfwort) benannt.

Der Abtransport des gewonnenen Kupferschiefers aus dem Streb erfolgte
traditionell in niedrigen beräderten Holzkarren.
Bei der späteren Mechanisierung durch Rutschen und Stahlglieder-Bänder
und Schrapperanlagen.

Die traditionellen Werkzeuge waren nur Keilhaue, Fäustel und Eisen.
Durch "Feuersetzen" wurde die Gewinnungsarbeit erleichtert.

Erst am Ende des 19.Jahrhunderts mit der Einführung der Preßluftwerkzeuge
und der Sprengarbeit wurde der Arbeitsraum im Streb auf 80cm
und ab 1925 bei der Mechanisierung durch Schämmaschinen und
Schrappereinrichtungen auf 100 cm erhöht.
Nun war die Arbeit in knieender oder sitzender Körperhaltung möglich.

Im ausgebeuteten Strebteil wurden im aufgestapelten Handversatz
in bestimmten Abständen sogenannte "Fahrten" als Zu-und Abgänge
zur Strebfront offengelassen, sie dienten zur Abförderung des Erzes,
der Bewetterung und Fahrung, sowie zur Steuerung des Gebirgsdruckes.


 

   



Beispiele der Strebprofile beim Kupferflözabbau um 1950.
( Auszug aus einer Richtlinie VVB Mansfeld- Zentralstelle Grubensicherheit)

Die Darstellungen zeigen, wie geschickt die Bergleute den unterschiedlichen Gebirgsdruck
nutzten, um immer die größtmögliche Sicherheit und beste Gewinnungsleistung zu erzielen.

Bei den unterschiedlichen Maßnahmen kam es immer darauf an, den Gebirgsdruck in den
unteren Lagen zu halten (bis höchstens 70 cm über dem Flözliegenden).
Hierdurch wurde erreicht, daß die zu gewinnenden Schichten durch
den Druck zermürbt und damit leichter herein gewinnbar wurden.
Außerdem erzielte man ein sicheres festes Dach über dem Arbeitsraum
und verringerte die Unfallgefahr.


   



   



 


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Exkurs zu Entstehung und Wirkung
des Gebirgsdruckes beim Abbau
.

((
Auszug aus einer Richtlinie der VVB Mansfeld- Zentralstelle Grubensicherheit von 1950"
   
Allgemeines.
Zum besseren Verständnis der obigen Ausführungen zur Erhaltung
einer unfallsicheren und ergiebigen Strebarbeit ist im Folgendem
eine kurze Einführung über das Wesen und die Wirkung des
Gebirgsdruckes auf den Abbau überhaupt und im Besonderen beim
Abbau des Mansfelder Kupferschiefers gegeben.

Der Gebirgsdruck ist eine Erscheinung, mit der der Bergmann immer
zu rechnen hat. Er äußert sich beim Erstellen von Hohlräumen innerhalb
der festen Erdrinde in der Weise, daß er bestrebt ist, diese Räume
wieder zuzudrücken und auszufüllen.



   
   


Die nach unten gerichteten Stützlinien, die durch den Hohlraum
eine Unterbrechung erfahren, erhalten nach der Ausfüllung wieder
ihre normale, d. h. senkrechte Richtung.
Schon beim Auffahren von Strecken äußert sich dieser Druck
in der Firste.
Die Gesteinslagen zeigen dort nach kurzer Zeit eine Durchbiegung
und brechen schließlich durch (Bild 1). Die dadurch spannungslos
gewordenen Massen bewirken eine Abänderung der Richtung der
Stützlinien derart, daß diese nach den Streckenstößen ausweichen
und in der Sohle wieder zusammenlaufen. Auch das in der Sohle
der Strecke anstehende Gebirge hat ebenso wie das in der Firste
das Bestreben in den Hohlraum einzudringen, und es vollzieht sich
hier derselbe Vorgang wie in der Streckenfirste, nur infolge des
nach unten wirkenden Gewichtes etwas langsamer (Bild 1).
Der Umlauf der Stützlinien um den Streckenquerschnitt herum
ist ähnlich der Form einer Ellipse (Bild 2).
   

Die Beobachtungen, die in dieser Richtung in den Streckenräumen
gemacht wurden, führten zu der Erkenntnis, daß sich rings um die
Strecke (sowie jeden anderen Abbauhohlraum) ein Mantel
spannungslos gewordener Gesteinsschalen legt.

Dieser sich teilweise weit in das Gebirge hinein erstreckende lose
Gesteinsmantel wird die "Trompetersche Zone" genannt (Bild 3).




Diese Erkenntnis führte nicht nur beim Ausbau der Strecken
zu wesentlichen Änderungen (Rund- oder Bogenausbau statt
Türstockzimmerung), sondern ist auch bei der Führung des
Abbaues von erheblicher Bedeutung.

Bei größeren Hohlräumen, wie sie später beim Abbau entstehen,
werden naturgemäß viel größere Gesteinsmassen betroffen.
Die spannungslos gewordenen Teile des Gebirges, die bei einem
Streckenbetrieb nicht groß sind und demgemäß noch nicht weit
in das umgebende Gestein hineinreichen, werden bei den viel
größeren Abbauhohlräumen gewaltigen Umfang annehmen
und sich demgemäß erheblich in das Hangende hinein erstrecken.

Die Art und Weise, wie die ihrer Unterstützung beraubten Massen
in Bewegung geraten, ist nach der Beschaffenheit des Gebirges
verschieden. Während dickbankige zähe Schichten sich allmählich
durchbiegen und auf dem Versatz zur Ruhe kommen, dabei
aber längere Zeit ihren Zusammenhang behalten, wird bei
massigen ungeschichteten Gesteinen wie Sandstein, Granit,
Porphyr - aber auch Anhydrit und Steinsalz - eine Durchbiegung
nicht eintreten. Die genannten Gesteine brechen vielmehr in
meh roder weniger großen Schollen nach,
sie neigen zur Glockenbildung (Bild 4).

 

   
 
Diese Glocke oder Kuppel wird mit der Größe der abgebauten Fläche immer höher.
Sie ist als ein Gewölbe anzusehen, welches den auf ihm lastenden Gebirgsdruck
auf seine Widerlager, die Kämpferflächen, d. h. in diesem Falle auf die Kanten der
noch nicht abgebauten Lagerstättenteile überträgt.
Es sind also zwei Arten von Druck zu unterscheiden.
Einmal tritt in Erscheinung der oben beschriebene Gewölbedruck, zum anderen das
Gewicht der hangenden, aus dem festen Verbände gelösten Massen.
Es ist außerdem klar, daß die Beschaffenheit der Gesteinsschichten im Hangenden
sowohl wie im Liegenden einer Lagerstätte bei der Druckäußerung von erheblichem
Einfluß ist.
Rollige oder stark zerklüftete Massen werden eher in Bewegung kommen als zähe
Bänke oder massige ungeschichtete Gesteinsarten.
Auch wird, wenn Gesteinsschichten von verschiedener Beschaffenheit mitwirken,
ihre Reihenfolge von großem Einfluß sein.

Das Liegende der Lagerstätte spielt bei der Druckwirkung gleichfalls eine wichtige Rolle.
Wird es durch ein Gestein gebildet, das fester als die Lagerstätte ist, so wirkt sich der
Druck in der, Lagerstätte aus, d. h. er zerdrückt diese.
Liegen die Verhältnisse umgekehrt, so pflanzt das Gebirge der Lagerstätte den Druck
auf das Liegende fort und zermürbt dieses. Ein Aufquellen des Liegenden hinter dem
Abbaustoß ist dann die Folge.
Ein weiteres wichtiges Moment bilden noch die Verwerfungen innerhalb der Lagerstätte.

Die Klüfte, auch "Schlechten" genannt, die jedes Gestein mehr oder weniger durchziehen,
sind ebenfalls von Bedeutung. Sind sie zahlreich, ist also der Zusammenhang der Schichten
stark gestört, so wird eine Druckwirkung früher eintreten.
Dafür muß aber eine erheblich größere Steinfallgefahr hingenommen werden.



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Die Druckwirkungen beim Abbaubetrieb des
Mansfelde
r Kupferschieferbergbaues
.
(Auszug aus einer Richtlinie der VVB Mansfeld- Zentralstelle Grubensicherheit von 1950)

Die Druckäußerungen sind, wie ausgeführt wurde, maßgeblich beeinflußt
durch die Beschaffenheit der hangenden und der liegenden Schichten
sowie der Lagerstätte selbst.

Die geologischen Verhältnisse des Mansfelder Kupfervorkommens.

Das Kupferschieferflöz, das den Gegenstand unseres Bergbaues bildet,
ist als flacheMulde abgelagert, deren Einfallen 5-6° beträgt und die nach
Südosten zu offen und nach den anderen drei Richtungen zu geschlossen ist.

Die Lagerstätte wird häufig gestört durch Verwerfungen, deren Sprunghöhe
bis zu 80 m beträgt. Je nach den Verhältnissen spricht man von Rücken,
Läufern, Flözgräben, Flözbergen, Mulden, Sätteln und Dünen.
An der Nordflanke der Mulde treten außerdem steile Hänge auf.

Längs der Rücken und Läufer ist das Gebirge von zahlreichen mit Kalkspat
ausgefüllten Klüften, den Schlechten, durchzogen.
Diese nehmen in weiterer Entfernung von den
Rücken an Zahl ab, wobei ihr Abstand voneinander größer wird.
Das Kupferschieferflöz hat eine Mächtigkeit von 20-25 cm im Durchschnitt
und weist vor allem in seiner untersten Lage, der feinen Lette, keine
große Festigkeit auf.

Das Liegende des Flözes hingegen, das sogenannte Weißliegende,
ist ein außerordentlich fester Sandstein mit einer Mächtigkeit von
etwa 60 cm,- vereinzelt geht diese bis auf 20 cm zurück.
In durch Dünen gestörten Feldesteilen steigt sie zuweilen bis zu 10m an.

Die das Flöz zunächst überlagernden Schichten, die Dachberge und
die Fäule, besitzen nur eine mittlere Festigkeit.
Vor allem die Fäule ist stark zerklüftet. Beide zusammen sind l-2 m mächtig.
Auf die Fäule folgt der eigentliche Zechstein (Zechsteinkalk), eine etwa 4 m
mächtige, sehr feste und zähe Gebirgsschicht.

Als weitere hangende Schichten folgen der obere und untere Anhydrit,
welche das älteste Steinsalz einschließen, und hierauf der Stinkstein.

Die Mächtigkeit dieser vier Schichten, die die mittlere Zechsteinformation
bilden, beträgt 60-70 m. Die nun folgende obere Zechsteinformation,
die Stein- und Kalisalze, der jüngere Anhydrit und der Salzton schwanken
in ihrer Mächtigkeit bedeutend.
Die Gesteine des mittleren und oberen Zechsteins sind sehr tragfähig,
dabei spröde und unbiegsam.
Bringt man die Eigenschaften der hangenden und liegenden Schichten
sowie des Flözes selbst in Beziehung zu den allgemeinen
Druckerscheinungen, so ergibt sich folgendes:

***Das Weißliegende als sehr feste Gesteinsschicht setzt dem Abbaudruck
größten Widerstand entgegen, es wirkt gleichsam als Amboß.

***Das Flöz nimmt infolge seiner geringeren Festigkeit
(auch den hangenden Schichten gegenüber) den ganzen Druck auf.

Die Folge ist eine Zermürbung der von Natur aus mildesten untersten
Lage des Flözes, der feinen Lette. In den oberen Flözlagen äußert
sich der Druck in der Ablösung von Gesteinsschalen, den sogenannten
Druckriegeln. Die nächsten hangenden Schichten, Dachberge und Fäule,
senken sich, sobald sie ihrer Unterstützung beraubt sind, verhältnismäßig
schnell nach unten, wobei sich die Fäule von dem darüberliegenden
Zechstein meist ablöst, aber infolge ihrer natürlichen Klüftigkeit sehr
bald abbricht.
Der Zechsteinkalk gerät in Anbetracht seiner erheblichen Mächtigkeit (4m)
und seiner großen Zähigkeit erst in Bewegung, wenn eine größere Fläche
freigelegt ist. Er biegt sich dann langsam durch und legt sich auf
den Versatz (Bild 5).

   
   
Dieses gebogene Schichtenpaket übt auf den Abbaustoß nicht nur
einen Druck nach unten, sondern auch eine ziehende Wirkung nach
der Richtung des tiefsten Absinkens aus.
Der Anhydrit als kompakte Masse von großer Mächtigkeit ist
imstande, größere Flächen zu überspannen, ohne seine Lage
zunächst zu verändern.
Der sich durchbiegende nach unten absackende Zechstein löst sich
daher vom Anhydrit ab und bildet gegen diesen eine deutlich sichtbare
Schichtfuge, die oft mehrere Zentimeter breit ist.
Diese Schichtfuge ist in Strecken, die in der Zechstein-Anhydritzone
getrieben sind, häufig deutlich zu sehen.

Wird die Abbaufläche aber immer größer, die Entfernung also,
die der Anhydrit überspannt, zu groß, so kann sich auch dieser nicht
mehr in der Schwebe halten. Da er aber sehr spröde ist, biegt er sich
nicht wie der Zechstein nach unten durch, sondern bricht als große
Scholle ab und legt sich auf den Zechstein auf.


Das erste Nachbrechen erfolgt, wenn das Abbaufeld einen Durchmesser
von 80-100m erreicht hat. Das Gestein bricht als flache Kugelhaube aus
seinem Verbände heraus und schlägt mit großer Gewalt auf den Zechstein
auf. Dies geht häufig mit donnerähnlichem Krachen vor sich.
Der Bergmann sagt dann: "Es ist ein Druck durchgegangen."

Mit dem Fortschreiten des Abbaues erfolgt nun das Nachbrechen des
Anhydrits immer dann, wenn die in der Schwebe hängenden Massen zu
groß geworden sind.
Dies geschieht meist in Abständen von 4-6 Wochen (Periodendrücke).
Die Massen, die beim ersten Nachbrechen beteiligt sind, müssen n
aturgemäß größer ein als bei den folgenden Brüchen, da zum Herauslösen
svon Gesteinsmassen aus dem "Ganzen" bedeutend größere Kräfte gehören,
als zum Ablösen von Gebirgsschollen, wenn bereits freie Flächen vorhanden
sind. Kommt also beim ersten Nachbrechen des Anhydrits eine flache
Kugelhaube von nahezu dem Durchmesser, welchen der Abbau z. Z. hat,
so sind es bei den folgenden Brüchen, da der Abbau meist einseitig
fortschreitet, nur halbkugelige Schalen von etwa 10-40m Dicke (Bild 6).

   
   
Die Stelle in der Nähe der Abbaukante, an welcher der Anhydrit abreißt,
nennt man die Bruchlinie.
Durch den außerordentlich starken Schlag, der bei einem solchen
Nachbrechen auf die Zechsteinbank wirkt, und den dieser auf die Fäule
fortpflanzt, bricht letztere infolge ihrer weniger festen Beschaffenheit
meist in der Nähe der Strebkante ab und setzt sich auf den Versatz.

Ist das Strebdach fest, so entsteht keine Gefahr für den Strebraum,
hat es dagegen durch verschiedene Umstände (zahlreiche natürliche
Schlechten, seifige Bahnen, offene Druckschlechten,
schlechten Mauerversatz, zu weite Strebräume, unzureichenden Ausbau)
keinen festen Zusammenhang mehr, so können große Gesteinsmassen
in den Strebraum hineinbrechen (Strebzusammenbrüche).
Diese Gefahr ist beim ersten Nachbrechen des Anhydrits am größten,
weil dabei viel größere Massen als bei den folgenden Periodendrücken
in Bewegung kommen.

Um die teilweise verheerenden Folgen, die bei diesen Periodendrücken
entstehen, zu mildern oder wenn möglich ganz zu verhindern, sind
Maßnahmen erforderlich, wie sie in Punkt 4 der "Richtlinien zur Erreichung
einer unfallsicheren und ergiebigen Strebarbeit" näher erläutert sind.

Durch die vorliegenden Darlegungen zu erkennen, daß die vorhandene
eigenartige Schichtenfolge in der Hauptsache günstige Druckerscheinungen
beim Abbau hervorrufen muß. Daher wurde der Mansfelder Bergmann
schon frühzeitig dazu angeregt, den Gebirgsdruck auszunutzen,
um größere Leistungen zu erzielen, über die Wirkungen, die der
Gebirgsdruck auf den Abbaustoß hervorruft, kann folgendes gesagt werden:
Die beim Mansfelder Bergbau gebräuchliche Verhaulinie besitzt eine
Bogenform, die sich bei frischen Anhieben der Kreisform nähert, bei
größeren Abbauabteilungen aber etwas flacher ist. Diese Bogenform ist
bedingt durch die Beschaffenheit der hangenden Schichten.
Der Zechsteinkalk ist im Stadium seines Absinkens mit einem an allen
vier Seiten festgehaltenen quadratischen Tuche zu vergleichen.
Legt man durch ein solches naturgemäß durchhängendes Tuch eine
horizontale Ebene, so wird man feststellen, daß die Schnittlinie kreisrund ist,
d. h. alle Punkte im gleichen Niveau bilden eine gebogene Linie.
Bei der durchhängenden Gesteinsplatte des Zechsteinkalks bilden die
Punkte gleichen Druckes die allseitig gebogene Verhaulinie.
Aber auch dadurch, daß das Herausbrechen der Anhydritgewölbe aus
dem Gesteinsblock von Natur aus in einem kreisähnlichen Grundrißbogen
erfolgt (Gillitzer 1928), ist die gebogene Verhaulinie gegeben.

Hat sich nach dem ersten Nachbrechen des Anhydrits über dem Abbauraum
das Gewölbe gebildet, so treten in der Druckäußerung auf den Abbaustoß
wesentliche Änderungen ein. Einmal wird der Durchbiegungsdruck, der
bisher allein durch die Zechsteinbank ausgeübt wurde, durch die nunmehr
eintretende Belastung erheblich vergrößert, zum anderen entsteht ein
zusätzlicher Druck durch das Gewölbe, dessen Bogenenden auf der
Abbaukante aufsitzen. Die Lasten, die auf dem Gewölbebogen ruhen, sind
gewaltig. Sie umfassen die ganze Schichtenfolge bis zur Tagesoberfläche.
Die Stützlinien verlaufen hier genau wie in aufgefahrenen Strecken um den
Abbauhohlraum herum, um im Liegenden wieder zusammenzukommen.
Der äußerst starke Gewölbedruck auf die Abbaukante, der Kämpferdruck
(von Kämpfer, das ist das Widerlager eines Gewölbes), der zunächst ruht,
wird sofort mobil, wenn der Abbau fortschreitet.
Durch die hierbei ausgelösten Bewegungskräfte wandert er ständig nach
vorn, dem unverritzten Gestein zu.
Bei diesem Vorgang entstehen längs der Abbaukante im unverritzten
Gestein parallel hintereinander liegende Spalten, welche die
Druckschlechten genannt werden.

Die Druckschlechten durchsetzen das hangende Gebirge bis zum Anhydrit
und verlaufen parallel zu der gebogenen Verhaulinie. Sie haben in den
meisten Fällen eine Steigung von 40-60°, diese nimmt aber zuweilen
bis zu 90° zu.
Die Gesteinsschale, die von zwei Schlechten begrenzt wird, nennt man
einen Abdruck. Die Abdruckbildung reicht bis zu mehreren Metern in das
unverritzte Feld hinein.

Zu den bis jetzt behandelten Druckarten, dem Kämpfer- und dem
Durchbiegungsdruck, tritt noch eine dritte Art, die in Bezug auf die
Sicherheit der Strebbelegung von nicht zu unterschätzender Bedeutung
ist, das ist der horizontale oder genauer rechtwinklig zu den Druckschlechten
in den Streb- oder Abbauhohlraum zu verlaufende Entspannungs- oder
Einengungsdruck.
Betrachtet man die Wirkung des Kämpferdrucks auf das anstehende
Gestein, so ist ohne weiteres ersichtlich, daß dieser Druck, der einer
hochgespannten Feder gleich ein Arbeitsvermögen im Gestein
aufgespeichert hat, sich nach dem Abbauhohlraum hin zu
entspannen sucht. Bei einer gekrümmten Verhaulinie wirkt diese
Entspannung auf die dachziegelartig übereinander-liegenden Abdrücke
wie ein nahezu auf dem Kopfe stehendes Gewölbe (Bild 7).
   

    Die hierdurch entstehende Einengung auf die gesamte Abbaulinie bewirkt,
daß die Abdrücke zueinander straff geschlossen bleiben und dadurch ein
gutes Strebdach gewährleisten. Diese Spannungen sind, also ein weiterer
Grund, der Verhaulinie eine gekrümmte Gestalt zu geben. Wie diese
Krümmung bei kleineren Aufhauen sich zur Aus-nutzung eines guten
Druckes als notwendig erweist, so ist sie bei größeren, dem Drucke sehr
stark ausgesetzten Abteilungen erforderlich zur Erhaltung eines festen
Strebdaches. Wäre die Verhaulinie gerade oder nach dem Versatz zu gebogen,
so würden infolge des horizontalen Druckes die sonst straff geschlossenen
Druckschlechten sich öffnen und die Gefahr eines Hereinbrechens des
Strebdaches in die Nähe rücken. Tatsächlich sind an solchen Stellen,
wo die Verhaulinie zu gerade geworden war und vielleicht noch ein
Periodendruck dazu kam, des öfteren Strebbrüche zu verzeichnen gewesen.
    Versatz zu gebogen, so würden infolge des horizontalen Druckes die
sonst straff geschlossenen Druckschlechten sich öffnen und die Gefahr
eines Hereinbrechens des Strebdaches in die Nähe rücken. Tatsächlich
sind an solchen Stellen, wo die Verhaulinie zu gerade geworden war und
vielleicht noch ein Periodendruck dazu kam, des öfteren Strebbrüche zu
verzeichnen gewesen.

Die Beherrschung des Druckes.

Der Gebirgsdruck hat, wie oben ausgeführt, nicht nur Einfluß auf die
Güte sondern auch auf die Sicherheit der Arbeit, und zwar im guten
wie auch im schlechten Sinne.
Soll er sich nur vorteilhaft auswirken, so muß er in die richtigen Bahnen
gelenkt, er muß beherrscht werden. Dazu gehört eine gute Kenntnis
seiner Entstehung und seiner Auswirkungen.

Von Einfluß auf die Druckwirkungen sind:
*** die Größe des Abbaufeldes,
*** die Mächtigkeit des überlagernden Gebirges,
*** die Breite der Abbaustreifen,
*** die Gestalt und Lage der Verhaulinie,
*** der "Alte Mann",
*** die natürlichen Schlechten, Verwerfungen, Sättel, Dünen usw.
Zu beachten sind ferner die Druckschlechten und ihr Einfluß auf
die Form der Verhaulinie.

 

   
    Bezüglich der Größe des Abbaufeldes ist zu sagen, daß der Druck sich
immer mehr steigert, je größer das Abbaufeld ist. Hierbei kann es
vorkommen, daß er zu stark wird.
Es muß in diesem Falle gedrosselt werden. Es muß vorausgeschickt werden,
daß man an der Stärke des Druckes nichts ändern kann, wohl aber an seinen
Auswirkungen auf die Abbaukante. Diese werden abgeschwächt durch
Stehenlassen von Schutzecken, wodurch die Bruchlinie des Anhydrits mehr
oder weniger zurückverlegt wird. Diese Abschwächung der Druckauswirkungen
erstreckt sich nicht nur auf den Durchbiegungs- und Kämpferdruck, sondern
auch auf die Periodendrücke. Die Schutzecken entstehen automatisch, wenn
das Abbaufeld in mehrere Streifen zerlegt, wenn "abgesetzt" wird.
Die Wirkung hierbei wird um so größer, je länger der
Abstand der Verhaulinien voneinander ist, (Bild 8).

Nach den "Grundsätzen zur Verhütung der Steinfallgefahr im Mansfelder
Kupferschieferbergbau" soll die Breite der Abbaustreifen 80 m nicht überschreiten.
Die Mindestlänge der Abhiebe ist auf 15m festgelegt und bei Abbaustreifen in
einer Breite von mehr als 50 m muß das Verhältnis der Abbaubreite zur
Abhieblänge 4:1. betragen.

Auch die Stellung der Verhaulinie ist von Einfluß auf die Sicherheit und
Güte der Arbeit. Die Notwendigkeit der Bogenform wurde bereits eingehend
behandelt. Wie nun dieser Bogen zur Richtung des Vortriebes steht, ist
von wesentlicher Bedeutung. Bei einem Abbau, der "im Ganzen" vorgetrieben
wird, haben die hangenden Gesteinsmassen an drei Seiten Auflage im
unverritzten Gestein.
Nur an der vierten Seite, der rückwärtigen, fehlt die Unterstützung.
Hier hat die Verhaulinie einen flachen Bogen von symmetrischer Form.
Die Verbindungslinie der beiden Abhiebenden steht zur Verhiebsrichtung
im rechten Winkel (Bild 9). Der Abbaudruck ist im wesentlichen vor allen
Stellen der Bogenlinie der gleiche, zeigt also meistens nur ein Druckprofil
(Druckprofile siehe oben im Kapitel Exkurs zur Entwicklung der Gewinnungsmethoden.).

 

   
    Anders ist es bei Strebortungen, die an der einen Seite vom "Alten Mann",
an der anderen vom "Ganzen" begrenzt werden. Hier wirkt der Druck vom
"Alten Mann" her in den Abbau hinein und die Verhaulinie ist deshalb gegen
diesen etwas aufgerichtet (Bild 10).
Das zurückhängende Strebstück am Aushiebe wirkt als Schutzecke gegen
den Druck vom "Alten Mann" her. Die Wirkungen des "Alten Mannes" auf
die Gestalt der Verhaulinie sind in Punkt 5 der "Richtlinien" näher erläutert.
   
Beim Vorhandensein von natürlichen Schlechten soll die Verhaulinie möglichst
so gestellt werden, daß zwischen diesen und der Richtung der Druckschlechten
nahezu ein rechter Winkel entsteht. Im anderen Falle hat man eine schlechte
und gefährliche Arbeit. Bei größeren Verwerfungen gilt dasselbe wie bei den
natürlichen Schlechten.
Dünen, Sättel, Mulden usw. beeinflussen die Arbeit teilweise wesentlich,
über die beim Vorhandensein dieser zu treffenden Maßnahmen lassen sich
keine festen Regeln aufstellen. Hier muß von Fall zu Fall entschieden werden,
da die Höhen bzw. Tiefen sowie Streichrichtungen dieser Störungen eine
wesentliche Rolle spielen.
Die Druckschlechten, die durch' den dem Abbau vorauseilenden Kämpferdruck
entstehen, verdienen besondere Beachtung. Sie zerschneiden das Gestein
parallel zum Abbaustoß in viele 2-30 cm starke Abdrücke und erstrecken sich
bis auf 2 m und mehr in das unverritzte Gestein hinein. Die gleiche Art von
Druckschlechten zeigt sich längs der Abhiebe vorangetriebener Strebteile.
Der Abhieb ist gleichsam als eine gerade Verhaulinie anzusehen.
Auch hier wirkt der Druck des "Alten Mannes", d. h. des Versatzfeldes des
vorangetriebenen Abbaustreifens auf etwa 2 m in das unverhauene Feld hinein (Bild 11).

   
   
Diese Druckschlechten sind am Strebdache des nachgehauenen Abbaustreifens
immer sehr gut zu erkennen, und zwar sieht man nicht nur die Druckschlechten
selbst sehr deutlich, sondern man kann die Entfernung, über welche der Druck
über den Abhiebstoß hinaus wirksam gewesen ist, genau feststellen.

Außerdem ist zu erkennen, daß die Druckschlechten, die dem "Alten Mann" am
nächsten sind, viel deutlicher ausgeprägt sind als die weiter entfernten. Auch
der Abstand voneinander wird mit zunehmender Entfernung vom "Alten Mann"
größer. Es ist außerdem zu beobachten, daß die Druckschlechten des
nachgehauenen Strebteiles (die Abbauschlechten) die Abhiebschlechten
schneiden und das sogenannle Pflaster bilden.

Eine dritte Art von Druckschlechten, wenn bei diesen überhaupt von einer
besonderen Art gesprochen werden kann, sind die am Abhiebstoße deutlich
sichtbaren, in einem spitzen Winkel zu diesen verlaufenden Stoßschlechten.


Sie bilden die Fortsetzung der dem Abbaustoße des vorangehauenen
Strebteiles parallel laufenden Druckschlechten, die noch etwa 1 m
(zuweilen auch mehr) in den Abhiebstoß des folgenden Streifens hineinragen,
um dann zu verklingen.

Auf die Abhiebschlechten muß beim Abbau von Restpfeilern stark geachtet
werden. Da diese infolge des hier, herrschenden starken Druckes nicht mehr
straff geschlossen, sondern häufig mehr oder weniger offen sind, muß der
Verhaulinie eine solche Gestalt gegeben werden, daß diese die Schlechten
nahezu rechtwinklig schneidet (Punkt 6 der Richtlinien).
Auch auf die Abbauschlechten muß der Häuer bei seiner Arbeit gut achten,
zeigen sie ihm doch an, wie der Streb stehen will. Es soll immer so gearbeitet
werden, daß erst der zurückstehende Abdruck vollständig abgekleidet ist,
ehe der nächste angegriffen wird.
Die Arbeit soll möglichst vor einem Abdrucke stehen. Dies ist jedoch nur vor
solchen Streben anwendbar, die vollständig "einwandfrei" dastehen.
Wo Ecken vorhanden sind oder kurz vorher weggebaut wurden,
kann diese Regel keine Anwendung finden (Punkt 9 der Richtlinien).






    Exkurs zu den Strebbrüchen.

    Diese haben schon mehrfach zu schweren Unfällen geführt, und es ist wichtig,
sie nach Möglichkeit überhaupt zu verhüten, zum anderen aber rechtzeitig zu
erkennen, wenn ein Strebbruch erwartet werden kann.
Die Brüche haben verschiedene Ursachen. Ein wesentlicher Faktor ist schlechtes
Strebdach. Dieses hat seine Ursachen in zahlreichen natürlichen Schlechten,
seifigen Bahnen, offenen Druckschlechten, schlechtem Versatz, zu weiten
Strebräumen usw. An Ecken, besonders da, wo eine alte Ecke" weggehauen ist,
ist meistens noch für eine gewisse Zeit schlechtes Strebdach. Kommt nun ein
Periodendruck (Abreißen des Anhydrits) hinzu, so bricht ein solches Strebdach
insbesondere dann, wenn zu alledem noch schlecht verbaut ist, in den Strebraum
hinein. Die Periodendrücke, die in der Regel nur dann einen Strebbruch zur Folge
haben, wenn die erwähnten schlechten Strebdachverhältnisse usw. vorhanden
sind, bewirken ein Abreißen der Fäule. Die Fäule kann abreißen im Versatz, bis
zur Strebkante oder aber auch im "Ganzen" (Bilder 12, 13, 14).


   
     
     
  Im ersteren Falle (Bild 12) ruht die abgerissene Fäule auf dem Versatz,
kann also keinen Schaden anrichten, im zweiten Falle (Bild 13) erfolgt
unter ungünstigen Begleitumständen ein Strebbruch, im dritten (Bild14)
ist zunächst kein Bruch erfolgt, es ist aber besondere Vorsicht geboten,
denn in dem Moment, wo die Strebkante an die Bruchkante der Fäule
gelangt, bricht der Streb zusammen.

Es ist indessen mit einiger Aufmerksamkeit zu sehen, was kommt.
Einmal, ist der ganze Ausbau stark in Pressung, und zum anderen zeigt
sich an der Arbeit etwas ganz Außergewöhnliches. Sie fördert nämlich
derart gut, daß man schon daran merkt, daß etwas nicht stimmt.
Dies hat seinen Grund in der außerordentlich großen Last, mit der die
abgerissene Fäule auf das Flöz drückt. Der aufmerksame Häuer wird
deshalb seinen Streb mit einem kräftigen, den Erfordernissen gerecht
werdenden Ausbau versehen und den Strebraum so eng wie möglich
versetzen. Diese Maßnahmen haben schon manchen Strebbruch verhütet.
Durch das "Absetzen" der zu großen Verhiebe wird, wie schon dargestellt,
die Bruchlinie des Anhydrits zurückverlegt, so daß es nur noch selten
vorkommt, daß die Fäule im Strebraum oder darüber hinaus abreißt.
   

   


Bemerkungen zum historischen Dokument "Richtlinien zur Strebarbeit" von 1950.
     
   

Die Gesamtrichtlinie wurde im Oktober 1959 in Eisleben
vom VVB Mansfeld - der Zentralstelle für Gruben- und
Betriebssicherheit herausgegeben.
Die Broschüre im DIN A5 Format ist auf schlechtem Papier
auf 48 Seiten ausgedruckt.
Das hier benutzte Exemplar ist vergilbt und mit unzähligen
handschriftlichen Eintragungen versehen.

Dieses Nachschlagewerk enthält in gedrängter Form die
Ergebnisse von systematischen und praktischen Erfahrungen
aus mehreren Jahrzehnten Strebarbeit in Mansfelder
Kupferschiefer Bergbau.
Es war ein Hilfsmittel für die Aufsichtspersonen des
Grubenbetriebes und vermittelte ein unerläßliches Wissen
für die tägliche Arbeit.

Nur die allgemeinen Kapitel sind für die Darstellung in dieser
Webseite aufbereitet und wiedergegeben worden.

Das Kapitel "Die Richtlinien" umfaßt 18 Seiten in der Gesamtrichtlinie.
Auf die Wiedergabe dieser Besonderheiten wird bewußt verzichtet,
weil ihre Aufbereitung zu mühsam geworden wäre
(stehen bei Interesse aber auf Anfrage zur Verfügung).
Sie enthalten Texte mit vielen Detailzeichnungen über folgende Punkte:

1. Das Anhauen. Wahl des Ansatzpunktes eines Strebflügels.
2. Das Durchführen des Anhauens.
3. Der weitere Verlauf des Aufhauens.
4. Abbau mit abgesetzten Stößen, Breite der Verhiebe und ihre Stellung zueinander.
5. Die Wirkung des Alten Mannes. Form und Lage der Verhaulinie.
6. Der Abbau von Pfeilern.
7. Die Wetterführung und ihre Beziehung zum Abbau.
8. Die Abbauvorrichtung.
9. Ecken vor Streb.

   

Das vorgestellte historische Dokument "Richtlinien zur Strebarbeit" nötigt großen
Respekt vor dem Mut, Wissen und Können unserer altvorderen Bergleute ab.

Es gewährt einen Einblick in die damalige mühsame und gefährliche
Untertage-Arbeit die heute nur mit Staunen und Ehrfurcht zu begreifen ist.

Möge dieser Bericht die Erinnerung an die stillen Helden dieser Bergbaugeschichte
vor dem Vergessen bewahren.
     
     



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